JPH02213634A - 容量調節付き空調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は加熱器による加熱と冷凍サイクルによる冷却と
を併用して、きめ細かい調温を行う空調装置に関する。

［従来の技術］ 一般に、冷房モード運転、暖房モード運転および送風モ
ード運転を行う空調機における調温では、冷房モード運
転、暖房モード運転、送風モード運転のどれを選択すべ
きかば、空調装置が運転を開始した瞬間から連続的に室
温とサーモスタット設定温度とを比較し、その比較に基
づいて上記選択をする方式をとっている。

つまり、運転開始時の室温がサーモスタットの冷房設定
温度より高いときは冷房モード運転が開始され、室温が
サーモスタットの冷房設定温度になれば冷房モード運転
を止めて送風モード運転を行ない、再び室温が上昇すれ
ば冷房モード運転になる。室内負荷が変動してその結果
室温が下って暖房域に入り、暖房サーモスタットの設定
温度を下回ると暖房モード運転が開始され、これにより
室温が上昇してサーモスタットの暖房設定温度に到達す
れば、暖房モード運転は停止し送風モード運転が行なわ
れる。

以上の様に、従来の一般の空調装置は、運転を開始した
瞬間より連続的に室温とサーモスタット設定温度との比
較監視を行なうことにより、冷房モード運転、暖房モー
ド運転、送風モード運転のいずれにすべきかが判断され
て運転が継続されるようになっている。

また、容量調節機能付き冷凍サイクルと加熱器とを併用
し、室温を連続的に設定温度と比較し、許容設定温度範
囲から室温が外れたことを検出してこれらの運転を制御
する空調装置も知られている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、容量ＩＭＢ機能付きの調温装置を用いて室内
温度を一定の狭い許容範囲温度に保つ様に運転する恒温
室のような場合は、温度の精密な一定保持を狙っている
ため、前記従来技術のようにサーモスタッ１−のディフ
ァレンシャルを大きくセットすることができない。その
ため、かかる場合には、室内負荷が冷房負荷であるか、
暖房負荷であるか、又は零であるかを別途知ることが必
要となる。これを知るには空調装置から室内に吹出した
風が、どれだけ温度変化をして再び空調装置に戻ってく
るかを調べればよいことになるが、これは安定状態のと
きに成立することであって、空調装置の起動時や容量調
節しているときなど、冷却又は加熱能力が変化するとき
には、空調装置から吹出した風が再び空調装置に戻るの
に時間がかかることから、室内負荷判定にそのまま利用
することができない。

本発明の目的は、室内負荷を正確に判断して室内温度を
精密に一定設定範囲温度に維持できる容量調節機能付き
空調装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、冷媒圧縮機、凝縮器、膨張機構および蒸発器
を組合せた容ｆ調節手段付き冷凍サイクルと、加熱器と
、送風機とを有し、送風機による風流路中に上記蒸発器
および加熱器を配置してなる空調装置において、上記風
流路の風吸込口から吸込まれる室内空気の温度を検出す
る温度センサを設け、空調装置の始動初期および上記温
度センサの検出温度が許容設定温度範囲内にある期間で
は送風機のみを運転する送風モード運転を行い、送風モ
ード運転中に上記温度センサの検出温度の時間的変化を
検知して室内負荷を判定し、その判定結果および上記温
度センサの検出温度と許容設定温度範囲との比較結果に
基づいて上記送風モード運転に続いて冷凍サイクルによ
る冷房モード運転、加熱器による暖房モード運転、また
は送風モード運転のいずれかを選択する手段を設けたこ
とを特徴とする。

［作　　　用〕 空調装置の始動初期には送風モード運転を行い。

この送風モード運転中に、空調装置に吸込まれる室内空
気の温度を前記温度センサで検出して、その検出温度が
時間的に上昇するときは室内負荷が冷房負荷であり、下
降するときは暖房負荷であり、時間的に変化しないとき
は零負荷であると判定し、この判定結果および上記検出
温と設定温度範囲との比較に基づき、次に冷房モード運
転、暖房モード運転又は送風モード運転のいずれかを選
択して行い、上記検出温度が再び設定温度に対し許容範
囲に収まれば再び送風モード運転となり、この送風モー
ド運転中に再び上記と同様にして室内負荷を判定し、そ
れに基つき上記と同様にして次の運転モードを選定する
。以後、同様な動作を繰返す。

冷房モード運転は再熱器の冷媒流量制御、又は圧縮機モ
ータの可変周波数インバータ制御などによる容量調節機
能付加熱運転とし、また暖房モード運転は加熱器容量制
御による容量調節機能付加熱運転とすることができる。

［実　施　例コ 以下、本発明の一実施例を図面により説明する。

第１図に示すように、筐体Ｂ内の風の流路には蒸発器５
、再熱器６、加熱器（電気ヒータ）７を配置し、送風機
８により室内空気は矢印１３で示すように吸込口１から
流入し、温度調節された風となって風吹出口２より室内
へ吹出す構造となっている。風吸込口１には吸込空気温
度を検知する温度センサ３を設けている。

第２図は第１図における冷凍サイクル系統および機器配
置を示す図であり、凝縮器１０（これは室ガにある）、
蒸発器５、膨張機構１２および圧縮機９を含む冷凍サイ
クル中に図示のように再熱器６（これは一種の凝縮器で
ある）、冷媒流量調整弁１１を設けている。圧縮機９の
運転により、圧縮機９を出た冷媒は、再熱必要量に応じ
て、凝縮器１０と再熱器６とに分流し、そこで凝縮・排
熱され、膨張機構１２を経て蒸発器５で蒸発後、圧縮機
９に吸入される冷凍サイクルを構成している。

再熱器６からの排熱は室内空気に与えられる。

運転が開始されると、第３図の動作説明図に示すような
運転が行われる。即ち、まず送風機８のみを運転する送
風モード運転が開始される。この送風モード運転期間中
、′Ｑ度センサ３で吸込空気温度を検出する。この温度
計測は１秒車位で数回行なってその平均温度を測り、１
分インターバルで前の平均温度と比較して時間的温度変
化傾向を検出して室内負荷状態を判定する。すなわち、
１分インターバルで前の平均温度から後の平均温度を減
算し、その差が正、負または零のいずれであるかにより
、室内負荷が暖房負荷、冷房負荷または零のいずれであ
るかを判定する。一方、上記の後の方の平均温度と設定
温度Ｔｓとの比較を行ない、その差か許容温度範囲内か
どうかを判定する。

このようにして求だ室内負荷の状態及び設定温度との差
に応じて、冷却運転又は加熱運転を開始する。

即ち、室内負荷が冷房負荷であって且つ温度センサ３の
計測温度（前述のような平均の温度）が設定温度の許容
範囲温度よりも高いときは、冷凍サイクルによる冷房モ
ード運転を開始し、温度センサ３の検出温度と設定温度
１゛ｓとの温度差に応じて再熱器６出口の冷媒流量調整
弁１１のバルブ開度を自動的に比例制御させることによ
り、容量調節を行ない、センサ３の検出温度である室内
空気温度を設定温度の許容範囲温度に収める。室内負荷
が冷房負荷であって且つセンサ３の計測温度が許容温度
範囲内の場合は、送風モード運転を行なう。同じく室内
負荷が冷房負荷であって且つセンサ３の検出温度が許容
範囲温度を外れて温度が低い場合は、加熱器７による暖
房モード運転を開始して、センサ３の検出温度が許容範
囲温度の下限値に到達すると加熱器７は停止し、早く設
定温度に到達するように動作する。

もし室内負荷が暖房負荷である場合には、上記冷房モー
ド運転が暖房モード運転に変わる。即ち、センサ３の検
出温度が許容範囲温度よりも低いときは加熱器７による
暖房モード運転、許容範囲温度内では送風モード運転、
許容範囲温度よりも高いときは許容範囲内の上限温度に
到達するまでは前記冷凍サイクルによる冷房モード運転
を行なう。

以上のようにして空調装置の運転開始後センサ３の検出
した温度が設定温度の許容範囲温度内に収まると、再び
送風モード運転となる。この再度の送風モード運転中、
再び前記と同様の仕方で、室内負荷が暖房負荷か冷房負
荷か又は零かの判定を行い、これに基き次に行うべき運
転モードを選定して前記と同様の運転制御を行なう。以
後、同様のプロセスが続行される。

第４図は以上説明した運転制御のタイムチャートを示し
たものである。また下表はそれを表にまとめたものであ
る。

前記実施例においては冷房モード運転における容量調節
手段として再熱器の制御を用いたが、冷媒圧縮機９の鄭
動モータを可変周波数インバータ慄動方式のものとし、
該インバータの周波数の制御により圧縮機回転数を制御
することにより容量調節を行うようにしてもよく、或い
は他の容量調節手段を用いてもよい。また暖房モード運
転においても、加熱器７（電気ヒータ）の電流を制御す
ることにより加熱容量調節を行うことができる。

［発明の効果］ 本発明によれば、送風モード運転中に、室内より空調装
置に流入する空気の温度が時間と共に上昇するか下降す
るかによって室内負荷が冷房負荷か暖房負荷かを判定し
、この判定結果および該空気温度と設定温度との比較結
果に基づいて冷房、暖房または送風のいずれかのモード
の運転を切替えて行うので、容量調節付き空調装置とし
て精度の良い温度調節制御が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の空調装置の１実施例の模式的側面図、
第２図は同実施例の冷凍サイクル系統および機器配置を
示す図、第３図は動作フロー説明図、第４図は制御動作
タイムチャートである。 １・・・風吸込口　　　　　２゛パ風吹出ロ３・・・吸
込口温度センサ　５・・・蒸発器６・・・再熱器　　　
　　　７・・・加熱器８・・・送風機　　　　　　９・
・・圧縮機１０・・・凝縮器　　　　　１１・・・冷媒
流量調整弁１２・・・膨張弁　　　　　１３・・・風の
流れＢ・・・筐体 第１図 ニ〉風の流れ ３：吸込口温度センサ　７：加熱器 第 ６：再熱器 図 ９：圧縮機 一冷媒の流れ 口Φ風の流れ １２：膨張機構 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　冷媒圧縮機、凝縮器、膨張機構および蒸発器を組合
   せた容量調節手段付き冷凍サイクルと、加熱器と、送風
   機とを有し、送風機による風流路中に上記蒸発器および
   加熱器を配置してなる空調装置において、上記風流路の
   風吸込口から吸込まれる室内空気の温度を検出する温度
   センサを設け、空調装置の始動初期および上記温度セン
   サの検出温度が許容設定温度範囲内にある期間では送風
   機のみを運転する送風モード運転を行い、送風モード運
   転中に上記温度センサの検出温度の時間的変化を検知し
   て室内負荷を判定し、その判定結果および上記温度セン
   サの検出温度と許容設定温度範囲との比較結果に基づい
   て上記送風モード運転に続いて冷凍サイクルによる冷房
   モード運転、加熱器による暖房モード運転、または送風
   モード運転のいずれかを選択する手段を設けたことを特
   徴とする容量調節付き空調装置。 ２　冷凍サイクルの容量調節手段は、冷媒回路中で前記
   凝縮器と並列接続され且つ前記風流路中に配置された再
   熱器とそれに分流する冷媒流量を調節する弁よりる請求
   項１記載の容量調節付き空調装置。 ３　冷凍サイクルの容量調節手段は、冷媒圧縮機の駆動
   モータの回転数を調節する周波数可変制御インバータ手
   段よりなる請求項１記載の容量調節付き空調装置。 ４　室内負荷の大小に応じ冷凍サイクルの容量調節手段
   を制御するようにした請求項１、２又は３記載の容量調
   節付き空調装置。 ５　前記加熱器が容量調節可能であり、室内負荷の大小
   に応じ該加熱器の容量調節を行うようにした請求項４記
   載の容量調節付き空調装置。